氯磺化聚乙烯的合成及工艺优化

论文摘要

氯磺化聚乙烯（CSM）是一种具有耐侯、耐臭氧、耐油、耐酸碱、耐老化、耐腐蚀,粘附力强等综合性能优良的特种合成橡胶,其用途广泛,本文采用溶液法合成氯磺化聚乙烯,并研究其拉伸性能、热降解行为和对聚氯乙烯的增韧性能,主要研究内容如下：红外光谱表明采用溶液法以线性低密度聚乙烯（LLDPE）为原料,以环已烷为溶剂可以合成氯磺化聚乙烯。拉伸性能研究表明在相同的硫化时间下,最大拉伸应力随着拉伸速率的增加而增加,同时最大拉伸应变也随着拉伸速率的增加而增大。然而对于拉伸速率相同的情况下,硫化时间越长,拉伸性能越好,随着拉伸速率增大至150mm/min,由于交联度高的样品拉伸结晶的结晶度低,而硫化时间短的样品交联度低,从而使拉伸结晶补强效果明显,拉伸强度和拉伸应变明显增加。氯磺化聚乙烯的热重分析研究表明CSM的热降解过程包括两个主要失重平台,氯磺化聚乙烯所有的降解温度都高于250℃,表现出了良好的热稳定性能,能够满足工业上的使用要求。采用Ozawa及Kissinger方程研究了氯磺化聚乙烯的降解动力学,随着升温速率的增大,降解的起始温度升高。探讨了气氛对CSM热降解的影响,同种方法求得的活化能氮气中比空气中略高Flynn-Wall-Ozawa方法所得的活化能比Kissinger方法求出的活化能略高。建立了CSM在两种气氛中的寿命方程,为氯磺化聚乙烯的使用提供了理论依据。聚氯乙烯是第二大通用塑料,但韧性较差,采用氯磺化聚乙烯和聚氯乙烯共混可以提高聚氯乙烯的冲击强度,当氯磺化聚乙烯为10份时,共混物的冲击强度可达1200。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 氯磺化聚乙烯概述
• 1.2.1 CSM的性质
• 1.2.2 CSM的用途
• 1.3 氯磺化聚乙烯的合成方法
• 1.4 反应机理
• 1.5 氯磺化聚乙烯发展的前景及存在问题
• 1.6 氯磺化聚乙烯的拉伸性能研究
• 1.7 热稳定性的研究
• 1.8 本论文研究内容及意义
• 第二章 氯磺化聚乙烯的合成与表征
• 2.1 实验原料和仪器
• 2.2 氯磺化聚乙烯的合成
• 2.3 测试分析
• 2.3.1 氯磺化聚乙烯红外光谱表征
• 2.3.2 氯磺化聚乙烯的元素分析
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 溶液法合成氯磺化聚乙烯的红外表征
• 2.4.2 氯磺化聚乙烯的拉伸性能研究
• 2.5 本章小结
• 第三章 氯磺化聚乙烯的热性能研究
• 3.1 实验原料
• 3.2 测试仪器与分析方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 不同气氛及升温速率下的热稳定性
• 3.3.2 升温速率β对热降解温度的影响
• 3.3.3 气氛对热降解温度的影响
• 3.3.4 热降解反应动力学参数
• 3.3.5 寿命方程
• 3.4 本章小结
• 第四章 氯磺化聚乙烯增韧聚氯乙烯的研究
• 4.1 原料与仪器
• 4.2 PVC/CSM共混物的制备
• 4.3 动态力学分析
• 4.4 PVC/CSM共混物拉伸性能测试
• 4.5 PVC/CSM共混物冲击性能测试
• 4.6 结果与讨论
• 4.6.1 CSM含量对PVC/CSM共混物力学性能的影响
• 4.6.2 PVC/CSM共混物的动态力学分析
• 4.7 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 攻读学位期间的研究成果